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  • 離子交換樹脂的工作原理

    懸賞分:20|
    知識庫標(biāo)簽: |列兵
    采用離子交換方法把水呈離子態(tài)陽、陰離子去除氯化鈉(NaCl)代表水無機鹽類水質(zhì)除鹽基本反應(yīng)用下列方程式表達(dá):
      1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
      2、陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
      陽、陰離子交換樹脂總反應(yīng)式即寫成:
      RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
      由此看出水NaCl已分別被樹脂上H+和OH-所取代而反應(yīng)生成物只有H2O故達(dá)了去除水鹽作用
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    其 他 回 答共7條

    1樓

    樹脂上解離基團與溶液離子發(fā)生交換溶液離子與樹脂上電性相反基團發(fā)生親和保留樹脂上而樹脂解離出離子釋放溶液交換達(dá)定程度再使用高濃度或者高洗滌強度溶液親和樹脂上離子再次交換出來(洗脫溶液量相對于開始待處理溶液量少了)時溶液成分得了濃縮和純化(離子成分被選擇性富集了)
    看百科吧講得清楚
    知識庫標(biāo)簽: |列兵

    2樓


    樹脂起到吸附鈣鎂離子的作用,軟化水,吸附作用。效果降低時再用再生液浸泡沖洗。
    知識庫標(biāo)簽: |列兵

    3樓


    離子交換樹脂是一類具有離子交換功能的高分子材料。在溶液中它能將本身的離子與溶液中的同號離子進(jìn)行交換。按交換基團性質(zhì)的不同,離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂兩類。
      陽離子交換樹脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,其中的氫離子能與溶液中的金屬離子或其他陽離子進(jìn)行交換。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物經(jīng)磺化處理得到強酸性陽離子交換樹脂,其結(jié)構(gòu)式可簡單表示為R—SO3H,式中R代表樹脂母體,其交換原理為
    2R—SO3H+Ca2+ (R—SO3)2Ca+2H+
      這也是硬水軟化的原理。
      陰離子交換樹脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NR′H)等堿性基團。它們在水中能生成OH-離子,可與各種陰離子起交換作用,其交換原理為
    R—N(CH3)3OH+Cl- R—N(CH3)3Cl+OH-
      由于離子交換作用是可逆的,因此用過的離子交換樹脂一般用適當(dāng)濃度的無機酸或堿進(jìn)行洗滌,可恢復(fù)到原狀態(tài)而重復(fù)使用,這一過程稱為再生。陽離子交換樹脂可用稀鹽酸、稀硫酸等溶液淋洗;陰離子交換樹脂可用氫氧化鈉等溶液處理,進(jìn)行再生。
      離子交換樹脂的用途很廣,主要用于分離和提純。例如用于硬水軟化和制取去離子水、回收工業(yè)廢水中的金屬、分離稀有金屬和貴金屬、分離和提純抗生素等。
    博客上看到的
    知識庫標(biāo)簽: |列兵

    4樓


    鉀離子和氯離子的電性相近,可以促進(jìn)離子之間的運動
    知識庫標(biāo)簽: |列兵

    5樓


    離子交換樹脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物,它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團和功能基團上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)成。
    離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、
    陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。
    離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。
    大多數(shù)制成顆粒狀,也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范圍內(nèi),大部分在0.4~0.6mm之間。
    它們有較高的機械強度(堅牢性),化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定,在正常情況下有較長的使用壽命。
    按化學(xué)活性基團首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類。
    陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類。
    陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類。
    離子交換樹脂的工作原理
    在離子交換過程中,水中的陽離子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂上的H+ 進(jìn)行交換,水中陽離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中。 水中的陰離子(如Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂上的OH-進(jìn)行交換,水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上,而樹脂上的OH- 交換到水中。而H+ 與OH- 相結(jié)合生成水,從而達(dá)到脫鹽的目的。
    離子交換機理:化學(xué)吸附
    歷程:
    與液固相反應(yīng)的歷程類似,
    ①溶液內(nèi)離子擴散至樹脂表面,
    ②由表面擴散到樹脂內(nèi)部,
    ③離子交換,
    ④被交換的離子從樹脂內(nèi)部擴散至表面,
    ⑤被交換的離子再擴散至溶液中,
    控制步驟為內(nèi)擴散。
    (1) 強酸性陽離子樹脂   這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解后,本體所含的負(fù)電基團,如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個反應(yīng)使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。   樹脂在使用一段時間后,要進(jìn)行再生處理,即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行,使樹脂的官能基團回復(fù)原來狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進(jìn)行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結(jié)合而恢復(fù)原來的組成?! ?2) 弱酸性陽離子樹脂  這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后余下的負(fù)電基團,如R-COO-(R為碳?xì)浠鶊F),能與溶液中的其他陽離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換,只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進(jìn)行再生(比強酸性樹脂較易再生)?! ?3) 強堿性陰離子樹脂  這類樹脂含有強堿性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F),能在水中離解出OH-而呈強堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。   這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強堿(如NaOH)進(jìn)行再生。   (4) 弱堿性陰離子樹脂  這類樹脂含有弱堿性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合,從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。
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    6樓


    工作原理
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